MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  fin23lem14 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fin23lem14 10328
Description: Lemma for fin23 10384. 𝑈 will never evolve to an empty set if it did not start with one. (Contributed by Stefan O'Rear, 1-Nov-2014.)
Hypothesis
Ref Expression
fin23lem.a 𝑈 = seqω((𝑖 ∈ ω, 𝑢 ∈ V ↦ if(((𝑡𝑖) ∩ 𝑢) = ∅, 𝑢, ((𝑡𝑖) ∩ 𝑢))), ran 𝑡)
Assertion
Ref Expression
fin23lem14 ((𝐴 ∈ ω ∧ ran 𝑡 ≠ ∅) → (𝑈𝐴) ≠ ∅)
Distinct variable groups:   𝑡,𝑖,𝑢   𝐴,𝑖,𝑢   𝑈,𝑖,𝑢
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑡)   𝑈(𝑡)

Proof of Theorem fin23lem14
Dummy variables 𝑎 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fveq2 6892 . . . . 5 (𝑎 = ∅ → (𝑈𝑎) = (𝑈‘∅))
21neeq1d 3001 . . . 4 (𝑎 = ∅ → ((𝑈𝑎) ≠ ∅ ↔ (𝑈‘∅) ≠ ∅))
32imbi2d 341 . . 3 (𝑎 = ∅ → (( ran 𝑡 ≠ ∅ → (𝑈𝑎) ≠ ∅) ↔ ( ran 𝑡 ≠ ∅ → (𝑈‘∅) ≠ ∅)))
4 fveq2 6892 . . . . 5 (𝑎 = 𝑏 → (𝑈𝑎) = (𝑈𝑏))
54neeq1d 3001 . . . 4 (𝑎 = 𝑏 → ((𝑈𝑎) ≠ ∅ ↔ (𝑈𝑏) ≠ ∅))
65imbi2d 341 . . 3 (𝑎 = 𝑏 → (( ran 𝑡 ≠ ∅ → (𝑈𝑎) ≠ ∅) ↔ ( ran 𝑡 ≠ ∅ → (𝑈𝑏) ≠ ∅)))
7 fveq2 6892 . . . . 5 (𝑎 = suc 𝑏 → (𝑈𝑎) = (𝑈‘suc 𝑏))
87neeq1d 3001 . . . 4 (𝑎 = suc 𝑏 → ((𝑈𝑎) ≠ ∅ ↔ (𝑈‘suc 𝑏) ≠ ∅))
98imbi2d 341 . . 3 (𝑎 = suc 𝑏 → (( ran 𝑡 ≠ ∅ → (𝑈𝑎) ≠ ∅) ↔ ( ran 𝑡 ≠ ∅ → (𝑈‘suc 𝑏) ≠ ∅)))
10 fveq2 6892 . . . . 5 (𝑎 = 𝐴 → (𝑈𝑎) = (𝑈𝐴))
1110neeq1d 3001 . . . 4 (𝑎 = 𝐴 → ((𝑈𝑎) ≠ ∅ ↔ (𝑈𝐴) ≠ ∅))
1211imbi2d 341 . . 3 (𝑎 = 𝐴 → (( ran 𝑡 ≠ ∅ → (𝑈𝑎) ≠ ∅) ↔ ( ran 𝑡 ≠ ∅ → (𝑈𝐴) ≠ ∅)))
13 vex 3479 . . . . . . 7 𝑡 ∈ V
1413rnex 7903 . . . . . 6 ran 𝑡 ∈ V
1514uniex 7731 . . . . 5 ran 𝑡 ∈ V
16 fin23lem.a . . . . . 6 𝑈 = seqω((𝑖 ∈ ω, 𝑢 ∈ V ↦ if(((𝑡𝑖) ∩ 𝑢) = ∅, 𝑢, ((𝑡𝑖) ∩ 𝑢))), ran 𝑡)
1716seqom0g 8456 . . . . 5 ( ran 𝑡 ∈ V → (𝑈‘∅) = ran 𝑡)
1815, 17mp1i 13 . . . 4 ( ran 𝑡 ≠ ∅ → (𝑈‘∅) = ran 𝑡)
19 id 22 . . . 4 ( ran 𝑡 ≠ ∅ → ran 𝑡 ≠ ∅)
2018, 19eqnetrd 3009 . . 3 ( ran 𝑡 ≠ ∅ → (𝑈‘∅) ≠ ∅)
2116fin23lem12 10326 . . . . . . 7 (𝑏 ∈ ω → (𝑈‘suc 𝑏) = if(((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) = ∅, (𝑈𝑏), ((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏))))
2221adantr 482 . . . . . 6 ((𝑏 ∈ ω ∧ (𝑈𝑏) ≠ ∅) → (𝑈‘suc 𝑏) = if(((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) = ∅, (𝑈𝑏), ((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏))))
23 iftrue 4535 . . . . . . . . 9 (((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) = ∅ → if(((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) = ∅, (𝑈𝑏), ((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏))) = (𝑈𝑏))
2423adantr 482 . . . . . . . 8 ((((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) = ∅ ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ (𝑈𝑏) ≠ ∅)) → if(((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) = ∅, (𝑈𝑏), ((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏))) = (𝑈𝑏))
25 simprr 772 . . . . . . . 8 ((((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) = ∅ ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ (𝑈𝑏) ≠ ∅)) → (𝑈𝑏) ≠ ∅)
2624, 25eqnetrd 3009 . . . . . . 7 ((((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) = ∅ ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ (𝑈𝑏) ≠ ∅)) → if(((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) = ∅, (𝑈𝑏), ((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏))) ≠ ∅)
27 iffalse 4538 . . . . . . . . 9 (¬ ((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) = ∅ → if(((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) = ∅, (𝑈𝑏), ((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏))) = ((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)))
2827adantr 482 . . . . . . . 8 ((¬ ((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) = ∅ ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ (𝑈𝑏) ≠ ∅)) → if(((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) = ∅, (𝑈𝑏), ((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏))) = ((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)))
29 neqne 2949 . . . . . . . . 9 (¬ ((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) = ∅ → ((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) ≠ ∅)
3029adantr 482 . . . . . . . 8 ((¬ ((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) = ∅ ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ (𝑈𝑏) ≠ ∅)) → ((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) ≠ ∅)
3128, 30eqnetrd 3009 . . . . . . 7 ((¬ ((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) = ∅ ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ (𝑈𝑏) ≠ ∅)) → if(((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) = ∅, (𝑈𝑏), ((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏))) ≠ ∅)
3226, 31pm2.61ian 811 . . . . . 6 ((𝑏 ∈ ω ∧ (𝑈𝑏) ≠ ∅) → if(((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏)) = ∅, (𝑈𝑏), ((𝑡𝑏) ∩ (𝑈𝑏))) ≠ ∅)
3322, 32eqnetrd 3009 . . . . 5 ((𝑏 ∈ ω ∧ (𝑈𝑏) ≠ ∅) → (𝑈‘suc 𝑏) ≠ ∅)
3433ex 414 . . . 4 (𝑏 ∈ ω → ((𝑈𝑏) ≠ ∅ → (𝑈‘suc 𝑏) ≠ ∅))
3534imim2d 57 . . 3 (𝑏 ∈ ω → (( ran 𝑡 ≠ ∅ → (𝑈𝑏) ≠ ∅) → ( ran 𝑡 ≠ ∅ → (𝑈‘suc 𝑏) ≠ ∅)))
363, 6, 9, 12, 20, 35finds 7889 . 2 (𝐴 ∈ ω → ( ran 𝑡 ≠ ∅ → (𝑈𝐴) ≠ ∅))
3736imp 408 1 ((𝐴 ∈ ω ∧ ran 𝑡 ≠ ∅) → (𝑈𝐴) ≠ ∅)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 397   = wceq 1542  wcel 2107  wne 2941  Vcvv 3475  cin 3948  c0 4323  ifcif 4529   cuni 4909  ran crn 5678  suc csuc 6367  cfv 6544  cmpo 7411  ωcom 7855  seqωcseqom 8447
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pr 5428  ax-un 7725
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-seqom 8448
This theorem is referenced by:  fin23lem21  10334
  Copyright terms: Public domain W3C validator